The impact of convexity on expansion planning in low‑carbon electricity markets

13.09.2022

Ein Paper von Sonja Wogrin et al. über die Auswirkungen der Konvexität auf die Expansionsplanung in low-carbon Strommärkten.

Ausbauplanungsmodelle sind häufig eingesetzte Werkzeuge, um den Übergang zu einem CO₂-neutralen Stromsystem zu analysieren. Solche Modelle liefern Abschätzungen für einen optimalen Technologiemix und optimale Betriebsentscheidungen, werden aber auch häufig zur Preisfindung und anschließenden Gewinnberechnung herangezogen. Dieses Papier analysiert die Auswirkungen von Modellannahmen auf die Konvexität für die Ergebnisse von Energiesystemen und insbesondere auf die Investitionskostendeckung. Durch eine Fallstudie stellen wir fest, dass, obwohl es unter konvexen Modellen ein langfristiges Gleichgewicht für Produzenten gibt, die Einführung realistischer Beschränkungen, wie z.B. non-convexities/lumpiness of investments, unelastische Nachfrage oder unit commitment constraints zu Rentabilitätsproblemen führen kann. Wir zeigen außerdem, dass die Berücksichtigung nur kurzfristiger Grenzkosten bei der Markträumung möglicherweise ein erhebliches missing-money Problem verursachen kann, das durch ein Problem des fehlenden Marktes und eine doppelte Degeneration in einem zu 100 Prozent erneuerbaren System verursacht wird.

Der komplette Artikel ist als Open Access verfügbar:

• The impact of convexity on expansion planning in low-carbon electricity markets
  S. Wogrin, D. Tejada-Arango, S. Delikaraoglou, A. Lamadrid, A. Botterud
  https://doi.org/10.1007/s11750-022-00626-4